实验一 硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

实验一硫酸铜晶体里结晶水含量的测定

一、选择题（每小题2分，共16分）

1.欲使CuSO4·5H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分开，必要的实验操作为（）

A.升华、溶解、过滤、蒸发

B.溶解、过滤、萃取、分液

C.加热、溶解、过滤、结晶

D.溶解、过滤、分馏、结晶

答案：C

2.用胆矾配制0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液1 L，正确的操作是（）

A.将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶解在1 L水里

B.称取胆矾25 g，溶解在1 L水里

C.将25 g胆矾溶解于水，然后将此溶液稀释至1 L

D.将16 g胆矾溶解于水，然后将此溶液稀释至1 L

答案：C

3.向某CuSO4的饱和溶液中加入含18O的无水硫酸铜粉末x g，如果保持温度不变，其结果是（）

A.无水硫酸铜不再溶解，x g粉末不变

B.溶液中进入含18O的

-

2

4

SO，而且白色粉末变为蓝色晶体，其质量等于x g

C.溶液中进入含18O的

-

2

4

SO，而且白色粉末变为蓝色晶体，其质量大于x g

D.溶解平衡被破坏，达到平衡时，有部分含18O的

-

2

4

SO进入溶液，固体粉末小于x g

答案：C

4.实验室测试CuSO4·nH2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况：

①晶体中含有受热不分解的物质②晶体尚带蓝色，即停止加热③晶体脱水后放在实验台上冷却再称量

使实验结果n值偏低的原因是（）

A.只有①和②

B.只有①和③

C.只有②和③

D.①②和③

答案：D

5.测定硫酸铜晶体中含结晶水的实验，造成结果偏高的原因是下列四项中的（）

①坩埚用水洗后没有烘干②加热时有少量晶体溅出③把加热得到的白色粉末放在空气中冷却、称量④加热完，粉末中有少量的黑色固体

A.①②③

B.①②

C.②③

D.①②④

答案：D

6.某学生用加热前后的质量变化测定胆矾中结晶水的质量分数，测得实验结果为40%。引起结果偏差的原因是（）

A.用试样过多

B.没有把样品中水分蒸发干净

C.盐在加热时分解

D.在空气中冷却后称量

答案：C

7.t ℃时CuSO4在水中的溶解度为25 g,将32 g CuSO4白色粉末加入到m g水中形成饱和CuSO4溶液并有CuSO4·5H2O晶体析出，则m的取值范围是（）

A.18≤m≤128

B.36＜m＜180

C.18＜m＜128

D.36≤m≤180

答案：C

8.某学生用加热的方法测定磷酸二氢钙结晶水合物中的结晶水。该学生称出a g结晶水合物，置于坩埚中加热。但加热时由于温度控制不当而使加热温度偏高，导致磷酸二氢钙被分解，结果得到了b g无水偏磷酸钙〔Ca(PO3)2〕。该学生经过一番思考，没有重做实验就算出了结晶水的分子数，而且得到了老师的肯定。该结晶水分子数n的正确计算式是（）。

A.18b

a-

B.b b

a13 11-

C.b b

a 18234

119-

D.b b

a 18137

119-

答案：B

二、填空题（34分）

9.已知硫酸铜在80 ℃、15 ℃时的溶解度分别为53.6 g、20 g，把80 ℃500 g饱和溶液蒸发掉50 g水，再冷却到15 ℃时，析出的胆矾的质量为_______________g。

答案：210.2

10.测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）里结晶水的含量，实验步骤为：①研磨②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量③加热④冷却⑤称量⑥重复③至⑤的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1 g为止⑦根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的含量

请回答下列问题：

（1）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行实验时，缺少的实验用品是____________。

（2）该实验中哪一步骤需要使用干燥器？____________________________。使用干燥器的目的是什么？____________________________________________________________________。

（3）实验步骤⑥的目的是_________________________________________________________。

（4）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其原因可能有（填入选项的编号）___________________。

A.被测样品中含有加热不挥发的杂质

B.被测样品中含有加热易挥发的杂质

C.实验前被测样品已有部分失水

D.加热前所用的坩埚未完全干燥

答案：（1）研钵、托盘天平、酒精灯（2）冷却防止吸水

（3）检验样品中的结晶水是否已经全部除去（4）AC

11.某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96 g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，

经洗涤和干燥，得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，

-

4 MnO

恰好完全被还原为Mn2+。

请回答以下问题：

（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是_________和__________，阴离子是___________。（2）试通过计算确定结晶水合物的化学式。

答案：（1）

+

4

NH Fe2+-2

4

SO

（2）据题意：n(

-

2

4

SO)=1

233

33

.2

-

∙mol

g

g

=0.01 mol

5Fe2++

-

4

MnO+8H+====5Fe3++Mn2++4H

2

O

5 1

n（Fe2+）0.001 mol

n（Fe2+）=0.001 mol×5=0.005 mol

根据离子化合物中阴、阳离子电荷守恒的原理，

n(

+

4

NH)+2n(Fe2+)=2n(-2

4

SO)

n(

+

4

NH)=0.01 mol

n(H2O)=(1.96 g-0.01 mol×96 g·mol-1-0.005 mol×56 g·mol-1-0.01 mol×18 g·mol-1)÷18 g·mol-1=0.03 mol

得n(

+

4

NH)∶n(Fe2+)∶n(-2

4

SO)∶n(H

2

O)=2∶1∶2∶6

该结晶水合物的化学式为（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O〔或（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O〕。